CHAPITRE PREMIER

COHPS SIMPLES.

Les corps simples qui sont extraits ou préparés en grand pour les besoins de nos manufactures sont : le soufre, le chlore, l'iode, le brome, le phosphore. Nous ne parlerons de ce dernier que beaucoup plus tard.

Extraction du soufre. — Nécessaire à une foule d'opérations chimiques, le soufre est un objet d'immense consommation. C'est un des ingrédients de la poudre à canon et de la plupart des poudres d'artifice. On jugera de la dépense qui doit en être faite en temps de guerre, en sachant que chaque coup d'une pièce de 24 emploie 4 kilog. de poudre, qui renferment près de 500 gr. de soufre. Le traitement des maladies de la peau, le soufrage des vins, le blanchiment des laines, de la soie, des chapeaux de paille, la fabrication de l'acide sulfurique, la confection des allumettes ordinaires en absorbent aussi une énorme quantité.

Ce sont principalement les solfatares de l'Etna et du Vésuve qui fournissent la majeure partie du soufre dont le commerce a besoin. Les soufrières de la Sicile produisent annuellement 52 à 55 millions de kilogr. de soufre brut. Le minerai renferme de 30 à 50 pour 100 de soufre. 20,000 ouvriers sont employés à son exploitation et à son traitement.

On opère la séparation du soufre des matières terreuses qui l'accompagnent, au moyen d'une fusion ou

liqualion assez grossière. On empile le soufre dans des trous cylindriques, à fond concave, dont les parois sont construites en calcaire compacte, et on aligne ces sortes de fours par groupes de 10 à 20 dans un lieu abrité autant que possible contre les vents. Un seul ouvrier peut en desservir 5 à 6. A,vcc les plus gros morceaux de minerai, on forme sur la sole du four une voûte ou canal qui aboutit à un trou de coulée situé à la partie la plus déclive ; on met par-dessus du minerai de plus en plus fin, en donnant au tas la forme d'un dôme dont on tasse légèrement la surface : le feu est mis à la partie supérieure. Après quelques heures de feu, on débouche le trou de coulée et on reçoit le soufre fondu dans des moules en bois. Une fois la fonte commencée, le soufre coule d'une manière continue; quand il n'en vient plus, on laisse refroidir le fourneau pour enlever les crasses produites par les matières terreuses du minerai.

A la solfatare de Pozzuolo, c'est par une véritable distillation qu'on sépare le soufre du sable dans lequel il est disséminé. On introduit ce sable dans des pots cylindriques en terre d'une capacité de 25 litres environ, qu'on range sur les deux côtés d'un fourneau en briques (fig. 1), plus long que large., qu'on appelle galère, et qu'on chauffe au bois. Les vapeurs sont condensées dans d'autres pots en communica-

lion avec les premiers, et placés en dehors du fourneau. Le soufre liquéfié s'écoule alors dans des baquets pleins d'eau, où il se fige en morceaux irréguliers. La charge de chaque pot est de 20 à 25 kilogr. de sable, et on en retire moyennement de 7 à 8 kilogr. de soufre, après sept heures de feu.

Le produit des soufrières de la Sicile et de Naples est expédié en blocs ou pains du poids de 28* à 50 kilogr.. dont la couleur est jaunâtre, jaune vérdâtre, brunâtre, ou grise. Ce sovfre brut est souillé de bitume et de quelques centièmes de matières terreuses. Dans cet état d'impureté, il peut bien être employé pour la fabrication de l'acide suif urique, mais il a besoin d'être purifié pour les autres besoins des arts et de la médecine. Cette purification se fait très en grand à Marseille, Rouen et Paris, au moyen d'une distillation dans un appareil qui permet d'obtenir à volonté du soufre en canons et du soufre en fleurs.

Cet appareil (fig. 2) consiste en une grande chaudière de fonte a, faisant l'office de cornue, et en une

vaste chambre en maçonnerie b, qui sert de récipient. La chaudière peut contenir de 7 à 800 kilogr. de soufre brut. Au-dessus, existe une embrasure c dans la maçonnerie, qui imite le cqI d'une cornue et par

laquelle le soufre réduit en vapeur pénètre dans la chambre. Sur le devant de ce conduit est une porte en fonte épaisse d, qui sert à charger la chaudière et à enlever les résidus. Dans le tuyau situé à la partie supérieure de la chambre est une soupape e, qui donne issué aux gaz dilatés sans permettre la rentrée de l'air extérieur.

Si, dans un temps donné, on distille beaucoup de soufre, la chaleur produite par la condensation des vapeurs échauffe les murs de la chambre assez fortement pour que le soufre qui y arrive prenne l'état liquide. Il coule alors sur le sol. On le retire à mesure au moyen d'une ouverture à robinet o, pratiquée à la partie la plus déclive de la chambre, et on le reçoit dans des moules de bois, légèrement coniques et humides, qu'on plonge ensuite dans un baquet d'eau froide. Il prend alors la forme de cylindres, cristallisés confusément dans l'intérieur, de 22 à 24 centimètres de longueur, d'un beau jaune et d'une • grânde pureté, qu'on vend, dans le commerce, sous le nom de soufre en bâtons ou en cations.

Lorsque la capacité de la chambre est très-vaste ou qu'on y fait arriver les vapeurs de soufre avec moins de rapidité, en suspendant la distillation pendant la nuit, celles-ci se condensent sur les murs peu chauds sous la forme d'une poudre jaune, qui est la fleur de soufre ou le soufre sublimé. Mais, dans cet état, le soufre est moins pur que lorsqu'il a été fondu ; il est toujours imprégné d'acide sulfureux ou sulfurique dont on le débarrasse aisément par des lavages à l'eau bouillante»

Extraction du chlore. — Nous avons indiqué, dans la Chimie générale, avec des détails suffisants, les propriétés remarquables de ce métalloïde, ses nombreuses applications, et la manière dont on l'ob-

tient à l'état d'isolement . Nous n'avons à indiquer ici que la forme et la disposition des appareils employés dans les fabriques pour le produire en grande quantité, soit pour le dissoudre dans l'eau, soit pour le convertir en chlorures décolorants et désinfectants.

Voici l'appareil le plus commode (fi g . 3), adopté en dernier lieu dans les grandes fabriques de produits chimiques.

Fig. 3.

A, Cuve en maçonnerie, doublée en plomb, et construite sur un foyer. B, Grands ballons en terre destinés à contenir l'acide ehloi hydrique; ils portent une tubulure à leur partie latérale. e % Cônes en grès, percés de trous en tout sens, et destinés à contenir le suroxyde mangunique en morceaux, d, Tubes en verre dirigeant le gaz dans des vases laveurs, e, Vases laveurs, i, Tubes en plomb amenant le gaz lavé dans le conduit en plomb I, qui, a son tour, porte le gnz, soit dans des cuves de dissolution, soit dans une ebambre contenant de la ebaux, lorsqu'il doit servir à la fabrication du chlorure de chaux, un. Intérieur de la cuve, faisant office de bain-marie, et contenant, en guise d'eau ou de sable, une dissolution neutre de chlorure de manganèse, résidu de la préparation du chlore, qu'on utilise ainsi au lieu de le jeter.

Lorsqu'il s'agit de recevoir le gaz dans de l'eau, pour en faire une dissolution, ou dans une eau de potasse, de soude, ou dans un lait de chaux pour obtenir les chlorures de potasse, de soude, ou de chaux liquides, on se sert d'une cuve (fig. 4) en chêne A, de 2 m. 59 c. de diamètre sur 3 m. 24 c.

de hauteur, goudronnée au dehors et mastiquée en dedans. Elle est fermée par un couvercle à demeure, bb y dans lequel passe un cylindre c en bois égale-

Fig. 4.

ment verni. Ce cylindre plonge d'un mètre en dedans de la cuve, et sort également d'un mètre en dehors; il a 64 c. de diamètre; cette ouverture sert à introduire le liquide et la chaux, quand on doit en mettre ; elle sert, en outre, à contenir le liquide déplacé par le gaz. Ce dernier arrive par le tube en plomb d. Un tuyau de verre vertical e placé en dehors de la cuve, et communiquant avec sa partie inférieure, indique les mouvements du liquide. Un tuyau en plomb i, à robinet, sert à extraire celui-ci à mesure du besoin. Enfin une bande n } placée sous le fond môme, permet de retirer les résidus de chaux, quand on en emploie.

Pour le chlortire de chaux, on délaye, dans l'eau de la cuve, de la chaux délitée en poudre line, et on a soin de faire arriver le chlore très-lentement, en arrêtant son dégagement bien avant que toute la chaux soit dissoute. La liqueur saturée marque 9° à l'aréomètre. On la tire à clair et on la renferme dans des tourilles en grès qu'on a soin de placer dans un endroit frais.

Pour le chlorure de potasse ou eau de javelle,

on sature de chlore une dissolution de 7 parties de carbonate de potasse dans 100 parties d'eau. On lui donne quelquefois une teinte roseau moyen de quelques gouttes de la liqueur qui reste dans les vases où Ton prépare le chlore.

Pour le chlorure de soude ou eau de Labarraque> on sature de chlore une dissolution de 20 parties de carbonate de soude cristallisé, dans 100 parties d'eau.

Le plus souvent, on prépare le chlorure de chaux à l'état solide, parce qu'il se conserve mieux et est plus facilement transportablè. On fait alors arriver lechlore au milieu de chaux mouillée ou éteinte. Celleci se sature de chlore en conservant sa forme. Dans les fabriques, on opère dans des chambres en maçonnerie plus ou moins grandes. La meilleure disposition consiste (fig. 5) en une chambre basse

Fîg. 5.

aa > de la hauteur d'un homme environ, dont les murs sont revêtus de plâtre enduit de bitume, et dont le sol est préservé par la même substance. C'est sur celuici qu'on étend l'hydrate de chaux en couche peu épaisse. Cette chambre a des portières en regard bb munies de vitres pour apercevoir la couleur de l'atmosphère intérieure, et de distance en distance il y a dans le bas des râteaux ce pour renouveler la surface de la chaux. Le chlore est amené de l'appareil de production dans la chambre au moyen d'un tube en plomb d. Quand l'opération est terminée, on ouvre les portières en regard, afin de bien ventiler et

de chasser l'excès du chlore non absorbé qui incommoderait gravement les ouvriers. On enferme le chlorure dans des tonneaux bien secs garnis de papier fort, et qu'on plâtre à l'extérieur sur les fonds.

Le bon chlorure de chaux renferme 100 litres de chlore par kilogramme. On l'appelle souvent dans le commerce poudre de blanchiment, à cause de son principal emploi.

Extraction de l'iode et du brome. — Ces deux corps simples, qui sont presque toujours associés dans leurs combinaisons naturelles avec les métaux, sont extraits, l'un après l'autre, des eaux mères de la soude de varechs, dans les grandes usines de Cherbourg et de Tourlaville (Manche), au moyen du procédé suivant, dû à Barruel. On évapore à siccité les eaux mères qui refusent de cristalliser, et on chauffe au rouge-brun le résidu avec 1/10 de son poids de suroxyde manganique en poudre. On dissout le résidu de la calcination dans l'eau, et dans la dissolution marquant 36° à l'aréomètre, et. qui contient de l'iodure de potassium, plus du bromure de magnésium, on fait passer un courant de chlore gazeux de manière à détruire seulement le premier de ces composés. La liqueur se colore fortement, se trouble ensuite, et laisse déposer l'iode sous forme de poudre noire; on recueille cette poudre, et on la chauffe dans une cornue en verre; l'iode se réduit en belles vapeurs violettes, qui se condensent dans le col de la cornue et dans l'allonge de l'appareil, sous forme de grandes écailles brillantes et d'un noir bleuâtre métallique.

Le liquide d'où l'iode a été séparé est alors mêlé avec 2 1/2 p. lOOdesuroxyde manganique en poudre, et 2 p. 100 d'acide sulfurique à 66°, puis chauffé dans une cornue en verre à laquelle se trouve adapté

un ballon tubulé qu'on refroidit pendant l'opération. Le bromure de magnésium, décomposé par les deux agents cités, laisse exhaler le brome en vapeurs rougeâtres qui se condensent dans le récipient, sous l'apparence d'un liquide rouge-hyacinthe.